작곡/사운드와 관련된 리뷰/강좌/팁/인터뷰 등을 올릴 수 있는 게시판입니다

이번에는 청감적으로는 비슷한 사운드지만,

Peak/RMS 측정값이 왜곡/교란되는 경우를 알아보자 합니다

 

사실 교란이라기보다는.. Peak/RMS 레벨미터는 알고리즘대로 작동한 것 뿐이고

Peak/RMS 레벨미터의 값을 그대로 청감적인 것이라고 믿고 활용할 때 발생하는 문제에 가깝습니다

 

 

여러 레벨미터의 정의에서 특정 조건(예를 들어 1kHz[997Hz] 등)에서 특정 값으로 측정되어야 하거나 보정시키는 이유

또, 특정 조건을 기준으로 칼리브레이션 하도록 표준, 권장 가이드라인을 제시하는 이유이기도 합니다.

이러한 조건이 아닐 경우에는 레벨미터마다 다른 알고리즘으로 작동하기 때문에, 측정값들 사이의 연관성이 떨어질 수 있습니다

 

 

1. DC Offset [Peak/RMS]

dc_offset.jpg

- 일반적인 신호[왼쪽, 붉은색]DC Offset이 어긋난 신호[오른쪽, 파란색]의 Peak/RMS/LUFS -

 

아무런 신호가 없는 것과 마찬가지인 상태를 0이라고 부르고

이를 중심으로 +방향, -방향으로 신호를 표현한다고 봤을 때,


전기적인 원인 등으로 기기가 오작동을 하는 상황에서 녹음을 했을 경우,

그 중심축이 0이 아니게 틀어질 수 있습니다

 

중심축이 틀어져서 파형은 수직 이동하고, Peak/RMS 레벨미터의 측정값은 증가하지만,

청감적으로는 차이가 들리지 않고, LUFS역시 차이가 없습니다

 

DC Offset을 제거하는 방법으로 HPF(High Pass Filter)를 사용할 수 있는데..

LUFS는 K-weighting 필터, RLB FIlter(High Pass Filter)를 처리하는 과정에서 DC Offset 성분이 제거되어 측정됩니다

 

2. 위상(Phase) / 비대칭 파형(asymmetric waveforms) [Peak]

phase.jpg

- 비슷한 사운드지만 파형이 다른 경우, 90°의 위상차이 - 

https://soundcloud.com/jesoundnet/phase/s-eVVWq

 

같은 사운드처럼 들리더라도 위상(표현하는 각도)이 다르다면 기록되는 것도 다르기 마련입니다

+와 -방향이 뒤바뀐 위상반전(180°)에 대해서 들어보셨을텐데..

위상반전(180°) 외에도 위상 차이는 발생할 수 있습니다

 

컨덴서 마이크와 다이나믹 마이크으로 같은 위치에서 동시에 녹음하면 보통 90°의 위상 차이가 발생하게 됩니다

컨덴서 마이크는 직접적으로 음압이 신호로 표현되고, 다이나믹 마이크는 음압의 방향과 속도가 신호로 표현되는 방식이기 때문입니다

 

신호처리과정 중에서도 Non Linear Phase EQ처럼 위상변화를 주는 프로세싱이 있고,

이러한 위상변화를 방지하는 Linear Phase EQ가 있습니다.

 

 

asymmetric.jpg

- 대칭되는 파형과, 비대칭 파형 차이 -

 

이러한 사운드들은 비슷하게 들리지만, 파형이 다르고, Peak 레벨미터의 측정값이 다르게 됩니다

 

RMS와 LUFS에서는 일정 시간 내의 모든 값을 포함해 평균을 내지만,

Peak는 가장 높은 값만 추리는 방식이기 때문에 Peak Hold Time이내의 작은 값들이 전혀 반영되지 않습니다

 

다만 이렇다고 해서 Peak가 부정확한 것이 아니며.. Peak 레벨 미터를 청감적인 레벨 매칭으로 활용하기보다..

이런 파형 차이로 달라질 수 있는 헤드룸을 관리하기에 더 효율적이라고 볼 수 있습니다

 

마치며..

청감적으로는 비슷하나, Peak/RMS 레벨미터에서는 다르게 측정되는 경우를 살펴봤습니다

Peak 레벨미터는 헤드룸을 관리하는데, RMS 레벨미터는 장비를 운용하는데 좀 더 효율적이라고 볼 수 있습니다

 

특정 조건(예를 들어 1kHz[997Hz]Sine파)에서 특정 값을 보이게 캘리브레이션을 하더라도

그 외의 오디오를 측정할 때는 각각 다른 알고리즘을 가지고 작동하는 레벨미터마다 측정되는 값들 사이의 연관성이 떨어질 수 있습니다

 

Stereo 1kHz(997Hz) Sine파와 Square의 차이로

  • Sine파는 Peak가 -0dBFS이라면, RMS는 -0dBFS, LUFS는 -0LUFS인 반면,
  • Square파는 Peak가 -0dBFS이라면, RMS는 +3dBFS, LUFS는 +3.8LUFS

로 측정되는데.. 레벨미터의 정의나 캘리브레이션 권고/표준 등에서 특정 파형과 같은 조건을 두는 이유로 볼 수 있습니다

 

 

마지막으로.. 오디오 소스, 음원 컨디션을 관리하고 믹싱하는데 있어서 
DC Offset와 위상/비대칭파형에 대해서도 한번 생각해보면 좋을 것 같습니다

 

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